RU117151U1

RU117151U1 - DEVICE FOR RECTIFICATION OF ALCOHOL USING THE EJECTOR

Info

Publication number: RU117151U1
Application number: RU2011154688/10U
Authority: RU
Inventors: Константин Викторович Харченков; Сергей Васильевич Шахов; Светлана Александровна Чернопятова
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-06-20

Abstract

Устройство для ректификации спирта с применением эжектора, содержащее ректификационную колонну, теплообменник, эжектор, отделитель жидкости, отличающееся тем, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны, напорная часть эжектора в виде диффузора соединена трубопроводом с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть ректификационной колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны. A device for the rectification of alcohol using an ejector, containing a rectification column, a heat exchanger, an ejector, a liquid separator, characterized in that the intercoil space of the heat exchanger is connected to the steam supply line from the boiler room, and the inlet of the heat exchanger coil is connected to the line for supplying it with a liquid product from the heat exchanger of the rectification cube columns, while the outlet from the coil is connected to the liquid product supply line to the ejector nozzle, which enters the mixing chamber connected by the steam supply pipeline to the upper part of the distillation column, the pressure part of the ejector in the form of a diffuser is connected by a pipeline to a liquid separator, the lower part of which is equipped with a pipeline return of a part of the finished product to the upper part of the rectification column, and its upper part is connected by a steam supply line to the heat exchanger of the cube of the rectification column.

Description

Полезная модель относится к спиртовой промышленности, в частности к устройствам получения пищевого ректификованного спирта.The utility model relates to the alcohol industry, in particular to devices for producing edible rectified alcohol.

Известны ректификационные установки с механической реком-прессией пара [Проспект фирмы Зульцер Хемтех, Москва, 2006 г., Процессы и аппараты химической промышленности. Учебник для техникумов / П.Г.Романков, М.И.Курочкина, Ю.Я.Мозжерии и др. - Л.: Химия 1989],, включающие в линии удаления пара из верхней части ректификационной колонны компрессор, а также теплообменник, конденсатор с охлаждением оборотной водой и отделитель жидкости.Distillation units with mechanical recompression of steam are known [Prospect of the company Sulzer Hemtech, Moscow, 2006, Processes and apparatuses of the chemical industry. A textbook for technical schools / P.G. Romankov, M.I. Kurochkina, Yu.Ya. Mozherii et al. - L .: Chemistry 1989], including a compressor, as well as a heat exchanger, a condenser in the lines for removing steam from the upper part of the distillation column with cooling by circulating water and a liquid separator.

Недостатками данных ректификационных установок являются потери энергии паров спирта с охлаждающими средами.The disadvantages of these distillation plants are the energy loss of alcohol vapors with cooling media.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для ректификации под атмосферным давлением [Патент РФ №99120352 B01D 3/32, опубл. 10.07.2001, бюл. №23.09.1999 г.], содержащая колонну ректификации и сепаратор, соединенный с ней трубопроводом вывода кубового остатка, трубопроводы подачи смеси в колонну ректификации и вывода целевого продукта, при этом установка снабжена эжектором, вход которого по паровой фазе соединен с сепаратором, вход по жидкости - с трубопроводом подачи смеси в ректификационную колонну, а выход со средней частью колонны ректификации.The closest in technical essence and the achieved effect is the installation for distillation under atmospheric pressure [RF Patent No. 99120352 B01D 3/32, publ. 07/10/2001, bull. No. 23.09.1999], containing a distillation column and a separator connected to it by a bottoms withdrawal pipe, mixture supply pipelines to a rectification column and a target product withdrawal, the installation being equipped with an ejector, the input of which is connected through a vapor phase to the separator, liquids - with the pipeline supplying the mixture to the distillation column, and the outlet with the middle part of the distillation column.

Недостатком данной установки является низкая эффективность использования тепловой энергии и высокие материальные затраты.The disadvantage of this installation is the low efficiency of heat energy and high material costs.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности использования тепловой энергии и снижение материальных затрат.The technical task of the utility model is to increase the efficiency of use of thermal energy and reduce material costs.

Техническая задача полезной модели достигается тем, что в устройстве для ректификации спирта с применением эжектора, содержащем ректификационную колонну, теплообменник, эжектор, отделитель жидкости, новым является то, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны, напорная часть эжектора в виде диффузора соединена трубопроводом с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть ректификационной колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны.The technical problem of the utility model is achieved in that in a device for distillation of alcohol using an ejector containing a distillation column, a heat exchanger, an ejector, a liquid separator, it is new that the intercoil space of the heat exchanger is connected to the steam supply line from the boiler room, and the input of the heat exchanger coil is connected to a liquid product supply line from a heat exchanger of the distillation column cube, wherein the coil exit is connected to a liquid product supply line to an ejector nozzle, which t into the mixing chamber, connected by a steam supply pipe to the upper part of the distillation column, the pressure part of the ejector in the form of a diffuser is connected by a pipe to a liquid separator, the lower part of which is equipped with a pipe for returning a part of the finished product to the upper part of the distillation column, and its upper part is connected by a steam supply line into the heat exchanger of the distillation column cube.

Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности использования тепловой энергии и снижении материальных затрат.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of use of thermal energy and reduce material costs.

На фиг.1 изображена схема устройства для ректификации спирта с применением эжектора.Figure 1 shows a diagram of a device for distillation of alcohol using an ejector.

Устройство для ректификации спирта с применением эжектора содержит ректификационную колонну 1, имеющую куб 2 со змеевиком 3, теплообменник 4 со змеевиком 5, эжектор, состоящий из сопла 6, камеры смешения 7 и диффузора 8. Установка также включает отделитель жидкости 9 и насос 10. При этом межзмеевиковое пространство теплообменника 4 соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика 5 теплообменника 4 соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника 3 куба 2 ректификационной колонны 1. При этом выход из змеевика 5 соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло 6 эжектора, которое конструктивно переходит в камеру смешения 7, соединенную трубопроводом для подачи пара спирта из верхней части ректификационной колонны 1. Выходная напорная часть эжектора в виде диффузора 8 соединена трубопроводом с отделителем жидкости 9, нижняя часть которого снабжена трубопроводом для возврата части готового продукта в верхнюю часть ректификационной колонны 1, а верхняя его часть соединена линией подачи паров спирта в теплообменник 3 куба 2 ректификационной колонны 1.A device for distillation of alcohol using an ejector comprises a distillation column 1 having a cube 2 with a coil 3, a heat exchanger 4 with a coil 5, an ejector consisting of a nozzle 6, a mixing chamber 7 and a diffuser 8. The installation also includes a liquid separator 9 and a pump 10. When the intercoil space of the heat exchanger 4 is connected to the steam supply line from the boiler room, and the inlet of the coil 5 of the heat exchanger 4 is connected to the liquid product supply line from the heat exchanger 3 of the cube 2 of the distillation column 1. In this case, the outlet from the coil 5 is connected with a line for supplying a liquid product to the ejector nozzle 6, which structurally passes into the mixing chamber 7, connected by a pipe for supplying alcohol vapor from the upper part of the distillation column 1. The outlet pressure part of the ejector in the form of a diffuser 8 is connected by a pipe to a liquid separator 9, the lower part of which is provided pipeline to return part of the finished product to the upper part of the distillation column 1, and its upper part is connected by a line supplying alcohol vapor to the heat exchanger 3 of the cube 2 of the distillation column 1.

Устройство для ректификации спирта с применением эжектора работает следующим образом.A device for distillation of alcohol using an ejector works as follows.

В межзмеевиковое пространство теплообменника 2 подается пар из котельной, а через трубки змеевика 5 пропускается жидкий спирт, подаваемый с помощью насоса 10 из теплообменника 3 куба 2. В результате рекуперативного теплообмена между паром из котельной и жидким спиртом происходит увеличение температуры последнего и подача его в сопло 6 эжектора. За счет энергии струи жидкого спирта в сужающемся сечении сопла 6 эжектора происходит понижение давления, что вызывает в камере смешения подсос паров спирта, забираемых из верхней части ректификационной колонны 1.Steam from the boiler room is fed into the intercoil space of heat exchanger 2, and liquid alcohol is passed through the tubes of coil 5, which is supplied by pump 10 from heat exchanger 3 of cube 2. As a result of regenerative heat exchange between the steam from the boiler room and liquid alcohol, the temperature of the latter increases and it is supplied to the nozzle 6 ejectors. Due to the energy of the jet of liquid alcohol in the tapering section of the nozzle 6 of the ejector, a decrease in pressure occurs, which causes suction of alcohol vapor taken from the upper part of the distillation column 1 in the mixing chamber.

В напорной части эжектора - диффузоре 8 за счет его расширения происходит повышение давления и снижение скорости потока парожидкостной смеси, которая затем по трубопроводу направляется в отделитель жидкости 9, где за счет гравитационных сил происходит разделение пара и жидкости.In the pressure part of the ejector, the diffuser 8, due to its expansion, there is an increase in pressure and a decrease in the flow rate of the vapor-liquid mixture, which is then piped to the liquid separator 9, where due to gravitational forces, the vapor and liquid are separated.

Из нижней части отделителя жидкости 9 по трубопроводу часть готового продукта в виде флегмы возвращается в верхнюю часть ректификационной колонны 1 для обогащения паровой фазы легколетучим компонентом. Отбираемый из верхней части отделителя жидкости 9 пар направляется по трубопроводу в теплообменник 3 куба 2 ректификационной колонны 1, для подогрева исходной смеси до температуры кипения. В теплообменнике 3 пары спирта конденсируются, выделяя при этом дополнительную теплоту фазового перехода, которая также используется как дополнительный источник энергии нагрева исходной смеси. Полученный конденсат спирта из теплообменника 3 куба 2 ректификационной колонны 1 подается в змеевик 5 теплообменника 4.From the lower part of the liquid separator 9 through the pipeline, part of the finished product in the form of reflux is returned to the upper part of the distillation column 1 to enrich the vapor phase with a volatile component. 9 steam taken from the upper part of the liquid separator is piped to a heat exchanger 3 of cube 2 of distillation column 1 to heat the initial mixture to a boiling point. In the heat exchanger 3, alcohol vapors condense, releasing additional heat of phase transition, which is also used as an additional source of heating energy for the initial mixture. The resulting alcohol condensate from the heat exchanger 3 of the cube 2 of the distillation column 1 is fed into the coil 5 of the heat exchanger 4.

Предложенное устройство для ректификации спирта с применением эжектора позволяет:The proposed device for rectification of alcohol using an ejector allows you to:

- использовать теплоту спиртовых паров, отходящих из ректификационной колонны для ее обогрева путем соединения трубопроводом напорной части эжектора в виде диффузора с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны;- use the heat of alcohol vapors leaving the distillation column to heat it by piping the pressure part of the ejector in the form of a diffuser with a liquid separator, the lower part of which is equipped with a pipe to return part of the finished product to the upper part of the column, and its upper part is connected by a steam supply line to the heat exchanger distillation column cube;

- сократить затраты на сжатие спиртовых паров, отходящих из ректификационной колонны за счет того, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны.- reduce the cost of compressing alcohol vapors leaving the distillation column due to the fact that the intercoil space of the heat exchanger is connected to the steam supply line from the boiler room, and the inlet of the heat exchanger coil is connected to the liquid product supply line from the heat exchanger of the distillation column cube, while leaving the coil is connected to the liquid product supply line to the ejector nozzle, which enters the mixing chamber connected by a steam supply pipe to the upper part of the distillation column.

Claims

A device for distillation of alcohol using an ejector containing a distillation column, heat exchanger, ejector, liquid separator, characterized in that the intercoil space of the heat exchanger is connected to the steam supply line from the boiler room, and the inlet of the heat exchanger coil is connected to the liquid product supply line from the heat exchanger cube heat exchanger columns, while the exit from the coil is connected to the liquid product supply line to the ejector nozzle, which enters the mixing chamber connected by a steam supply pipe with the upper part of the distillation column, the pressure part of the ejector in the form of a diffuser is connected by a pipeline to a liquid separator, the lower part of which is equipped with a pipeline to return part of the finished product to the upper part of the distillation column, and its upper part is connected by a steam supply line to the distillation column cube heat exchanger.